1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)由上部網(wǎng)殼和下部索桿體系組成，通過施加預(yù)應(yīng)力使二者形成一體。由于結(jié)構(gòu)自重相對較輕、剛度相對較大、穩(wěn)定性相對較高，弦支穹頂結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大跨度空間結(jié)構(gòu)。作為一種半剛性結(jié)構(gòu)，弦支穹頂結(jié)構(gòu)的幾何形態(tài)和力學(xué)性能與施工過程密切相關(guān)，建造更為合理的弦支穹頂結(jié)構(gòu)必須建立在對結(jié)構(gòu)張拉過程的力學(xué)行為系統(tǒng)深入認(rèn)識的基礎(chǔ)上，必須依靠科學(xué)合理的施工找形方法和施工控制方法。
　　 弦支穹頂結(jié)構(gòu)施工過程中的結(jié)構(gòu)性能和伺服施工過程分析是本文研

2、究的兩大主題。根據(jù)弦支穹頂結(jié)構(gòu)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和存在的問題，本文從在弦支穹頂結(jié)構(gòu)合理的施工找形方法、考慮施工過程的全過程分析、臨時支撐布置方式和卸載方式、預(yù)應(yīng)力張拉參數(shù)分析、預(yù)應(yīng)力張拉失效模式和預(yù)警以及結(jié)構(gòu)伺服施工控制六個方面對兩大主題展開系統(tǒng)的研究。
　　 根據(jù)弦支穹頂結(jié)構(gòu)各種構(gòu)件的受力特點，選取梁單元模擬剛性構(gòu)件、桿單元模擬撐桿、直線索單元模擬拉索。根據(jù)摩擦理論，對弦支穹頂結(jié)構(gòu)張拉過程中索撐節(jié)點摩擦力損失進(jìn)行了分析，導(dǎo)出并驗

3、證了環(huán)索預(yù)應(yīng)力摩擦損失的簡化計算公式。再通過總結(jié)若干實際工程的施工工藝，提煉出弦支穹頂結(jié)構(gòu)的主要施工參數(shù)為：施工順序、預(yù)拉力施加方式、臨時支撐系統(tǒng)及預(yù)拉力張拉方式。從弦支穹頂結(jié)構(gòu)張拉受力機(jī)理出發(fā)，提出以控制環(huán)索張拉力和結(jié)構(gòu)控制點位移為張拉控制目標(biāo)，并考慮施工過程影響的雙控施工找形算法；結(jié)合施工進(jìn)程劃分和施工找形算法，施工全過程跟蹤分析算法，并驗證該算法的合理性和優(yōu)越性。
　　 對臨時支撐拆除卸載過程進(jìn)行分析，指出卸載的實質(zhì)是結(jié)構(gòu)

4、體系轉(zhuǎn)變和內(nèi)力重分布的過程，計算說明了控制臨時支撐拆除速率的必要性，得出分階段慢速卸載具有合理和安全的優(yōu)點，并提出了卸載失效預(yù)警參數(shù)即臨界卸載時間trcr以及預(yù)警方法，對四種不同速率卸載方式進(jìn)行對比分析，認(rèn)為逐環(huán)卸載方式最為理想。
　　 采用數(shù)值分析方法對弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工過程參數(shù)分析，系統(tǒng)分析了臨時支撐的布置位置、布置方式、臨時支撐剛度、張拉點布置和索撐節(jié)點摩擦力以及張拉力與結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)系。影響臨時支撐脫離情況的主要參數(shù)

5、有臨時支撐位置；影響網(wǎng)殼彎矩的主要參數(shù)有臨時支撐位置、臨時支撐數(shù)量；影響網(wǎng)殼軸力、網(wǎng)殼豎向位移的主要參數(shù)有臨時支撐位置、臨時支撐數(shù)量、張拉點布置：影響滑動端水平位移的參數(shù)主要有臨時支撐位置、臨時支撐數(shù)量、張拉點布置，但不太顯著。從結(jié)構(gòu)受力性能角度出發(fā)，提出了施工參數(shù)合理的取值范圍。
　　 結(jié)合預(yù)應(yīng)力張拉施工分析與控制，提出了張拉施工過程中弦支穹頂結(jié)構(gòu)可能的失效模式及參數(shù)化預(yù)警方法。采用考慮初始缺陷的線性屈曲分析計算結(jié)構(gòu)的失效模式

6、；弦支穹頂結(jié)構(gòu)的失效模式可取缺陷結(jié)構(gòu)的第一階模態(tài)，取相對屈曲臨界荷載和臨時支承處網(wǎng)殼節(jié)點振動作為結(jié)構(gòu)的失效預(yù)警參數(shù)，臨時支承處網(wǎng)殼節(jié)點出現(xiàn)較大幅度的振動甚至發(fā)散為失效特征。
　　 根據(jù)已有文獻(xiàn)研究成果，針對弦支穹頂結(jié)構(gòu)提出了空間預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)伺服施工控制的概念和關(guān)鍵問題，提出基于系統(tǒng)空間預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析的伺服施工控制方法：即施工方法→施工找形→結(jié)構(gòu)施工→反應(yīng)監(jiān)測→參數(shù)識別→模型修正→施工方法。編制了用于弦支穹頂結(jié)構(gòu)參數(shù)識別的BP神經(jīng)網(wǎng)